Ракета К-80 (Р-4, «изделие 36»)
После начала претворения в жизнь самых «пожарных мер» по усилению ПВО страны, инициированных в 1956–1957 гг. первыми безнаказанными пролетами U-2, у Заказчика сформировалась достаточно упорядоченная общая концепция перспективной ПВО, которая нашла отражение в постановлении ЦК КПСС и СМ СССР от 6 июня 1958 г.
В частности, предусматривалась разработка дальнего авиационно-ракетного комплекса перехвата Ту-28-80 как основы первого рубежа эшелонированной системы обороны от летящих по кратчайшему межконтинентальному маршруту через приполярные районы стратегических бомбардировщиков США. Для решения этой задачи, а также для прикрытия периметра северных границ СССР требовалась большая дальность полета и длительность барражирования.
За основу комплекса приняли тяжелый перехватчик Туполева «128» (планировавшееся название в серии — Ту-28), явившийся развитием невостребованного фронтового бомбардировщика «98». К истребителям эту машину можно было отнести только с большой натяжкой. С учетом весьма ограниченных маневренных возможностей нельзя было рассчитывать на гарантированный своевременный разворот с выходом в заднюю полусферу цели. Поэтому с самого начала работ впервые в отечественной практике к ракетному вооружению было предъявлено требование всеракурсности. Правда, сучетом малой чувствительности инфракрасных ГСН конца 1950-х гг. применительно к «тепловому» варианту ракеты это требование заменили менее жестким: необходимо было обеспечить атаку в заднюю полусферу с ракурсом до 3/4 в горизонтальной плоскости. Скромное значение потолка тяжелого перехватчика определило требование поражения целей, летящих со значительным превышением относительно самолета «128».
Исходя из заданной большой дальности обнаружения создававшейся под руководством Тихомирова РЛС У-5Б-80 до 100 км (с переходом на автосопровождение на 70 км) и значительной грузоподъемности носителя предусматривалась разработка оснащенной мощной БЧ тяжелой ракеты с дальностью пуска, примерно вдвое превышающей уже отрабатывавшиеся образцы (К-7, К-8М, К-9).
Ракета должна была обеспечить поражение целей, летящих на высотах от 5 до 23 км (в том числе и с превышением до 5–6 км относительно перехватчика) со скоростью от 800 до 1600 км/ч (в передней полусфере до 2000 км/ч), на дальностях до 13 км с задней полусферы и от 4 до 20 км с передней полусферы залпом из двух ракет с вероятностью 0,8–0,9.
Разработку полуактивной радиолокационной ГСН поручили коллективу Тихомирова в ОКБ-339, тепловой ГСН — Николаеву в ЦКБ-589. Представление комплекса на заводские испытания определялось в I кв. 1961 г, на государственные — в конце того же года. Спустя год с небольшим постановлением от 4 июля 1959 г. требования к комплексу ужесточили в части поражения целей со скоростями до 1800–2200 км/ч на высотах до 25–26 км. Было также предложено довести максимальную дальность пуска ракет до 60 км.
В дальнейшем сменились руководители создания самолетной и ракетной аппаратуры. Работы по РЛС, получившей название «Смерч», возглавил Ф.Ф. Волков, по радиолокационной ГСН — Н.А. Викторов в НИИ-648, по тепловой ГСН — М.Хорол.
Для ракеты К-80 («изделие 36») была принята нормальная аэродинамическая схема. Корпус состоял из пяти отсеков. В переднем отсеке «радийной» ракеты размещалась полуактивная радиолокационная головка самонаведения ПАРГ- 10ВВ, в которой впервые в отечественной практике были реализованы коническое сканирование с электронным переключением луча по случайному закону, моноимпульсная пеленгация цели и всеракурсное наведение на цель. В связи с очень широким диапазоном скоростей сближения ракеты с целью (от 200 до 1600 м/с) перед пуском в ракету вводилась установка, указывающая на атаку цели в переднюю или заднюю полусферу. Ракета могла комплектоваться тепловой ГСН Т-80НМ «Рубеж», допускавшей атаку в заднюю полусферу цели с ракурсом до 3/4 в горизонтальной плоскости.